（全国I卷）高考物理一轮复习 第2章 相互作用 基础课时5 力的合成与分解.doc

基础课时5力的合成与分解一、单项选择题1.两个共点力的夹角为120，大小都是8 n，则这两个力的合力应为()a.4 n b.8 n c.12 n d.16 n解析根据平行四边形定则，两个大小为f的力，其夹角为120时，合力大小也等于f。所以合力为8 n。答案b2.某物体同时受到同一平面内的三个共点力作用，在如图1所示的四种情况中(坐标纸中每格的边长表示1 n大小的力)，该物体所受的合外力大小正确的是()图1a.图甲中物体所受的合外力大小等于4 nb.图乙中物体所受的合外力大小等于2 nc.图丙中物体所受的合外力等于0d.图丁中物体所受的合外力等于0解析图甲中，先将f1与f3合成，然后再由勾股定理求得合力大小等于5 n，选项a错误；图乙中，先将f1与f3正交分解，再合成，求得合力大小等于5 n，选项b错误；图丙中，可将f3正交分解，求得合力大小等于6 n，选项c错误；根据三角形定则，图丁中合力等于0，选项d正确。答案d3.有两个大小相等的共点力f1和f2，当它们的夹角为90时，合力为f，则当它们的夹角为60时，合力的大小为()a.2f b.f c.f d.f解析当它们的夹角为90时，合力ff1，当它们的夹角为60时，合力ff1，所以可求得ff，故选项b正确。答案b4.如图2所示，相隔一定距离的两个相同的圆柱体a、b固定在等高的水平线上，一细绳套在两圆柱体上，细绳下端悬挂一重物。绳和圆柱体之间无摩擦，当重物一定时，绳越长()图2a.绳对圆柱体a的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越小b.绳对圆柱体a的作用力越小，作用力与竖直方向的夹角越大c.绳对圆柱体a的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越小d.绳对圆柱体a的作用力越大，作用力与竖直方向的夹角越大解析题中装置关于ab连线的中垂线对称，因此，三段绳中的张力相等。对物体，两段绳的张力的合力等于物体的重力，若绳越长，则两段绳间的夹角越小，则张力越小。对a圆柱体，两段绳的张力的合力即对圆柱体的作用力，绳越长，两绳间的夹角越大，则合力越小，合力方向与竖直方向的夹角越小，选项a正确。答案a5.(2016福建厦门模拟)如图3所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力f作用始终保持静止，当力f逐渐减小后，下列说法正确的是()图3a.物体受到的摩擦力保持不变b.物体受到的摩擦力逐渐增大c.物体受到的合力减小d.物体对斜面的压力逐渐减小解析对物体受力分析可知，物体受重力、摩擦力、拉力f及斜面对物体的支持力fn的作用，将这些力正交分解，根据力的平衡可知ffngcos ，ffgsin ，当力f减小时，fn会增大，而g是不变的，也是不变的，故摩擦力ff也是不变的，物体受到的合力为0，选项a正确，b、c、d错误。答案a6.(2016山西大同联考)一铁球悬挂在ob绳的下端，轻绳oa、ob、oc的结点为o，轻绳oa悬挂在天花板上的a点，轻绳oc拴接在轻质弹簧测力计上。第一次，保持结点o位置不变，某人拉着轻质弹簧测力计从竖直位置缓慢转动到水平位置，如图4中的甲所示，弹簧测力计的示数记为f1。第二次，保持轻绳oc垂直于oa，缓慢释放轻绳，使轻绳oa转动到竖直位置，如图4中的乙所示，弹簧测力计的示数记为f2。则()图4a.f1恒定不变，f2逐渐增大b.f1、f2均逐渐增大c.f1先减小后增大，f2逐渐减小d.f1逐渐增大，f2先减小后增大解析题图甲中，oa与oc的合力与重力等大反向，且保持不变，oa的方向不变，通过画平行四边形可知，当oc顺时针转动到水平位置时，f1先减小后增大。题图乙中，设oa绳与竖直方向的夹角为，因为oa与oc垂直，且合力与重力等大反向，故f2mgsin ，根据题意，随着的减小f2逐渐减小，故选项c正确。答案c7.如图5所示，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于o点，右端跨过位于o点的固定光滑轴悬挂一质量为m的物体；oo段水平，长度为l；绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升l。则钩码的质量为()图5a.m b.m c.m d.m解析选物体m为研究对象。由平衡条件得：ftmg0假设平衡后轻环位置为p，平衡后，物体上升l，说明此时poo恰好构成一个边长为l的正三角形，绳中张力处处相等，选钩码m为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件得：2ftcos 30mg0联立得：mm所以选项d正确。答案d8.(2016湖北黄冈模拟)如图6所示，f1、f2为有一定夹角的两个力，l为过o点的一条直线，当l取什么方向时，f1、f2在l上的分力之和最大()图6a.f1、f2合力的方向 b.f1、f2中较大力的方向c.f1、f2中较小力的方向 d.任意方向均可解析以直线l为x轴建立坐标系，如图所示，分别对两分力f1、f2和它们的合力f正交分解，f1xf2xfxfcos 。当0时，fx最大，即当l取f1、f2的合力方向时，f1、f2在l上的分力之和最大，选项a正确。答案a9.假期里，一位同学在厨房里帮助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣。他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图7所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是()图7a.刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关b.在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关c.在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大d.在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大解析把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为2，背宽为d，侧面长为l，如图所示。当在刀背施加压力f后，产生垂直侧面的两个分力f1、f2，使用中依靠着这两个分力分开被加工的其他物体。由对称性知，这两个分力大小相等(f1f2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示，在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)。根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式，得f1f2。由此可见，刀背上加上一定的压力f时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin 的值越小，f1和f2的值越大，故选项d正确。答案d二、多项选择题10.(2016深圳模拟)如图8所示，一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是()图8a.拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力b.拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小c.拉力与摩擦力的合力方向竖直向上d.小孩和车所受的合力为零解析小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力的平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故选项a错误；小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖直向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故选项b错误，c正确；小孩和车做匀速直线运动，故所受的合力为零，故选项d正确。答案cd11.如图9所示，一根细线的两端分别固定在m、n两点，用小铁夹将一个玩具娃娃固定在细线上，使a段细线恰好水平，b段细线与水平方向的夹角为45。现将小铁夹的位置稍稍向左移动一段距离，待玩具平衡后，关于a、b两段细线中的拉力，下列说法正确的是()图9a.移动前，a段细线中的拉力等于玩具所受的重力b.移动前，a段细线中的拉力小于玩具所受的重力c.移动后，b段细线中拉力的竖直分量不变d.移动后，b段细线中拉力的竖直分量变小解析移动前，由平衡条件得，a段细线中的拉力fag，a项正确；夹子向左移动一小段距离后，玩具的位置下移，线a不再水平，与重力平衡的力变为a、b两线中拉力的竖直分量之和，故移动后b段细线中拉力的竖直分量变小，d项正确。答案ad12.(2016宁夏银川模拟)两物体m、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图10所示，oa、ob与水平面的夹角分别为30、60，m、m均处于静止状态。则()图10a.绳oa对m的拉力大小大于绳ob对m的拉力大小b.绳oa对m的拉力大小小于绳ob对m的拉力大小c.m受到水平面的静摩擦力大小为零d.m受到水平面的静摩擦力的方向水平向左解析取o点为研究对象进行受力分析，如图所示，则有ftaftb，所以m受水平面的静摩擦力的方向水平向左，选项b、d正确。答案bd13.如图11所示，质量为m的斜面体a放在粗糙水平面上，用轻绳拴住质量为m的小球b置于斜面上，整个系统处于静止状态，已知斜面倾角及轻绳与竖直方向夹角均为30。不计小球与斜面间的摩擦，则()图11